Uticaj promene korišćenja zemljišta na hidrološka i hidraulička svojstva livadske crnice: od neporemećene šume do pašnjaka

Abstract

УВОД и ЦИЉЕВИ: Хидрауличка својства земљишта (ХСЗ) контролишу кретање и складиштење воде и хранљивих материја у земљишту и на тај начин утичу на широк спектар биогеохемијских процеса и услуга екосистема. За потребе хидролошког моделирања, углавном се карактеришу као константне вредности, на пример, засићена хидраулича проводљивост (Ксат), капацитет инфилтрације или пољски водни капацитет (ПВК). Ипак, добро је познато да су многа физичка и хемијска својства земљишта променљива у простору и времену. Могући разлози за то су биолошка активност земљишта, процеси повезани са мразом, утицај ветра преко корена биљака, обрада земљишта, испаша и друго. Стога се може очекивати да ХСЗ и хидролошка својства земљишта такође варирају постепено. Овај рад анализира варијабилност ХСЗ и хидролошких својстава у површинском слоју (0–15 цм) бескарбонатне, прашкасто-глинасте ливадске црнице (Fluvisol) у долини Колубаре изазвану вишегодишњим (> 100 година) различитим коришћењем земљишта. МАТЕРИЈАЛ и МЕТОД: На блиском међусобном растојању идентификоване су две различите намене земљишта (мешовита широколисна листопадна шума и пашњак). Пашњак је кошен углавном само једном у касно пролеће, а касније су само повремено напасане краве (2–3 краве ха–1) и овце (8–10 оваца ха–1). Унутар сваког начина коришћења земљишта изабране су три локације на којима је спроведен исти програм мерења густине сувог земљишта (ρb), Ксат, капацитета инфилтрације, ПВК и ретенционе криве стандардним међународно признатим методама. Користећи овај план истраживања, претпоставили смо да се могу идентификовати систематске разлике у ХСЗ и хидролошким својствима земљишта у погледу коришћења земљишта. РЕЗУЛТАТИ и ЗАКЉУЧЦИ: Резултати показују да коришћење земљишта има значајан утицај на испитивана својстава земљишта. Идентификоване разлике су статистички значајне са вероватноћом од 5%. Уочено је повећање ρb од шуме (0,99 г цм–3) до пашњака (1,49 г цм–3) у површинском слоју истраживаног земљишта, што је у складу са налазима из литературе. Као што се и очекивало, Ксат је већа у шуми (>100 м дан–1) у п оређењу с а п ашњаком ( 0,30 м д ан–1). Капацитет инфилтрације за шумско земљиште је знатно већи него за пашњак, за шта се може претпоставити да је последица веће вредности Ксат површинског слоја земљишта. Што се земљиште интензивније користи (пашњак > шума), мање воде се складишти у земљишту на одређеном притиску. Шумско земљиште је показало знатно већи просечни садржај воде (46% запреминска) него пашњачко (38%) земљиште на pF 2,5, који је коришћен као замена за пољски водни капацитет. Иста структура резултата је пронађена и за друге pF вредности. Отуда се може претпоставити да померање криве задржавања воде узрокује смањење приступачне воде за биљке. Закључно, ово истраживање указује да коришћење земљишта има важан утицај на хидрауличка и хидролошка својства земљишта. Интензивнија пољопривредна употреба, као што је пашњак у овој студији, повећава ρb и смањује Ксат и садржај воде која је приступачна биљкама (смањен ПВК). Ово је углавном због сабијања земљишта при прекомерној испаши која доводи до губитка макропора. Запажања дата у овом истраживању имају важан утицај на разумевање хидролошких процеса и на разраду хидролошких модела. Они често узимају у обзир малу просторну варијабилност својстава земљишта, али њихова параметризација не зависи од коришћења земљишта. Ово истраживање је показала да ова претпоставка не важи и да се не може тек тако занемаривати.